一种锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112002880A(43)申请公布日2020.11.27(21)申请号202010676312.X(22)申请日2020.07.14(71)申请人广东工业大学地址510060广东省广州市东风东路729号申请人东莞华南设计创新院(72)发明人廖松义闵永刚李越珠黄兴文(74)专利代理机构深圳科湾知识产权代理事务所(普通合伙)44585代理人钟斌(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/58(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料及其制备方法(57)摘要本发明实施例提供了一种锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料的制备方法，包括以下步骤：将锡盐加入可溶性钴盐水溶液和硫化剂水溶液中，搅拌均匀；加入单层MXene水溶液，搅拌和超声处理后得到混合溶液；将所得混合溶液在110~360℃下水热反应后，随炉冷却，抽滤后得到固体；将所得固体进行冷冻干燥制得锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料。本发明实施例提供的锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料不仅能有效提高电池的倍率性能和循环性能，而且还能有效抑制电池在充放电过程中的体积膨胀；减弱容量衰减的速率，提高库仑效应。本发明制作方法简单、成本低、产量高，适合工业批量生产。CN112002880ACN112002880A权利要求书1/1页1.一种锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将锡盐加入可溶性钴盐水溶液和硫化剂水溶液中，搅拌均匀；S2、加入单层MXene水溶液，搅拌和超声处理后得到混合溶液；S3、将所得混合溶液在110~360℃下水热反应后，随炉冷却，抽滤后得到固体；S4、将所得固体进行冷冻干燥制得锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料。2.如权利要求1所述的锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料的制备方法，其特征在于，所述锡盐包括结晶四氯化锡、羟基甲烷磺酸锡、2-羟基乙基-1-磺酸锡、2-羟基丁基-1-磺酸锡盐、甲烷磺酸锡、乙烷磺酸锡、丙烷磺酸锡、2-丙烷磺酸锡和烷基磺酸锡中的一种或多种。3.如权利要求1所述的锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料的制备方法，其特征在于，所述可溶性钴盐水溶液中可溶性钴盐包括环烷酸钴、硫酸钴、硬脂酸钴、新癸酸钴、硼酰化钴、氯化钴和乙酸钴硝酸钴中的一种或多种。4.如权利要求1所述的锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料的制备方法，其特征在于，所述硫化剂水溶液中硫化剂包括硫化钠、硫化钾、硫代丙酸胺、硫代乙酰胺和L-半胱氨酸中的一种或多种。5.如权利要求1所述的锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料的制备方法，其特征在于，所述锡盐、可溶性钴盐、单层MXene水溶液与硫化剂水溶液中的硫化剂的质量比为（0.1~1.5）：（0.1~1.8）：（1~8）：1。6.如权利要求1所述的锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料的制备方法，其特征在于，所述可溶性钴盐水溶液的浓度为0.05~0.2mol/L；所述硫化剂水溶液的浓度为0.05~0.5mol/L，所述单层MXene水溶液的浓度为0.05~0.9mol/L。7.如权利要求1所述的锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料的制备方法，其特征在于，步骤S1和S2中的搅拌时间为10~100min；步骤S4中的冷冻干燥时间为12~36h，冷冻干燥温度为-47~-19℃。8.一种锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料，其特征在于，所述锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料采用权利要求1~7任一项所述的制备方法制得。2CN112002880A说明书1/5页一种锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种锡掺杂的二硫化钴负载MXene材料及其制备方法。背景技术[0002]锂离子电池的发展源于上个世纪90年代，至今不过20年，在过去的20年里是锂电行业的一次飞跃，随着各国对环境、新能源的重视，锂离子电池更会有突飞猛进的发展。锂离子电池是指以两种不同的能够可逆的嵌入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池的正极和负极的二次电池体系，充电时，锂离子从正极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入到负极中，放电时则相反，锂离子从负极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入到正极中。[0003]锂离子电池的负极是由负极活性物质、粘合剂和添加剂制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥辊压而成。石墨是目前商业化负极材料，但是由于石墨自身结构限制，其比容量已经达到极限，无法满足能源汽车需要，而硅负极虽然比容量高达2700mAh/g，但其充放电过程会出现很大的体积膨胀效应，安全性能低；故而迫切需要研究能满足能源